CN112967578A - 一种可视化安全试验控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种可视化安全试验控制方法，包括以下步骤：S1，实验准备；具体包括以下步骤：S11，打开箱盖；S12，将装有实验液体的加热杯放置于加热器上；S13，控制器通过称重传感器检测其加热杯是否放置于加热器上：若(M0+Mmax)≥(Mt+1‑Mt)≥(M0+Mmin)成立，则关闭箱盖；S2，实验验证。本发明能够演示压强与温度间的关系，直观形象。
Description
技术领域
本发明涉及一种展示装置技术领域，特别是涉及一种可视化安全试验控制方法。
背景技术
当液体沸腾时，在其内部所形成的气泡中的饱和蒸汽压必须与外界施予的压强相等，气泡才有可能长大并上升，所以，沸点也就是液体的饱和蒸汽压等于外界压强时的温度。液体的沸点跟外部压强有关。当液体所受的压强增大时，它的沸点升高；压强减小时，沸点降低。在做水的沸点实验时，处于不同海拔高度，其沸点时测得的温度值随之不同。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种可视化安全试验控制方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种可视化安全试验控制方法，包括以下步骤：
S1，实验准备；具体包括以下步骤：
S11，打开箱盖；
S12，将装有实验液体的加热杯放置于加热器上；
S13，控制器通称重传感器检测其加热杯是否放置于加热器上：
若(M0+Mmax)≥(Mt+1-Mt)≥(M0+Mmin)成立，其中，Mt+1表示装有实验液体的加热杯放置于加热器后的重量；
Mt表示未将加热杯放置于加热器上的重量；
M0表示加热杯的重量；
Mmax表示装入加热杯中的实验液体的预设最大量阈值；
Mmin表示装入加热杯中的实验液体的预设最小量阈值；
则关闭箱盖；
若(M0+Mmax)≥(Mt+1-Mt)≥(M0+Mmin)不成立，则包括以下情况：
情况一，(Mt+1-Mt)＜(M0+Mmin)，则提示加热杯中的实验液体过少，需要向加热杯中再加入一定量的实验液体；
情况二，(M0+Mmax)＜(Mt+1-Mt)，则提示加热杯中的实验液体过多，需要将加热杯中的实验液体移除一定量。
S2，实验验证。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中包括以下步骤：
S21，控制器向驱动电机发送正转驱动信号，则驱动电机正转，升降绳伸长，温度传感器伸入装有实验液体的加热杯，测量其实验液体温度；
S22，控制器向吸气管电磁阀发送开启控制命令，吸气管电磁阀打开，此时吸气管处于导通状态，控制器再向其抽空机发送工作信号，抽空机工作，抽出透明箱体内的空气，使其成为真空；抽空机工作一段时间后，控制器向其抽空机发送停止工作信号，抽空机停止工作；控制器再向吸气管电磁阀发送关闭控制命令，吸气管电磁阀关闭，此时吸气管处于断开状态；
S23，控制器向加压管电磁阀发送开启控制命令，加压管电磁阀打开，此时加压管处于导通状态，控制器再向其加压机发送工作信号，加压机工作，向其透明箱体内加压，当其压强传感器检测到透明箱体内的压强值等于预设压强阈值时；控制器向其加压机发送停止工作信号，加压机停止工作；控制器再向加压管电磁阀发送关闭控制命令，加压管电磁阀关闭，此时加压管处于断开状态；
S24，控制器向其加热器发送工作控制命令，加热器工作，在显示屏上实时显示其透明箱体内的压强值和加热杯中液体温度值。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括步骤S3，试验整理，具体包括以下步骤：
S31，控制器判断是否接收到实验结束触发信号：
若控制器接收到实验结束触发信号，则执行步骤S32；
若控制器未接收到实验结束触发信号，则执行步骤S24；
S32，控制器向其加热器发送停止工作控制命令，加热器停止工作；
S33，控制器向驱动电机发送反转驱动信号，驱动电机反转，带动升降绳缩短，温度传感器上升；当其驱动电机反转圈数等于预设反转圈数阈值，驱动电机停止工作；
S34，控制器向吸气管电磁阀发送开启控制命令，吸气管电磁阀打开，此时吸气管处于导通状态，控制器再向其抽空机发送工作信号，抽空机工作，当其压强传感器检测到透明箱体内的压强值接近透明箱体外压强时；控制器向其抽空机发送停止工作信号，抽空机停止工作；控制器再向吸气管电磁阀发送关闭控制命令，吸气管电磁阀关闭，此时吸气管处于断开状态；
S35，当其控制器接收到打开箱盖触发信号，箱盖打开。
在本发明的一种优选实施方式中，在打开箱盖时，还包括验证，验证通过，打开箱盖。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明能够演示压强与温度间的关系，直观形象。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明流程示意框图。
图2是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明公开了一种可视化安全试验控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1，实验准备；具体包括以下步骤：
S11，打开箱盖2；
S12，将装有实验液体的加热杯14放置于加热器13上；实验液体通常用水作为实验对象，也可以是食用油。
S13，控制器通过称重传感器检测其加热杯14是否放置于加热器13上：
若(M0+Mmax)≥(Mt+1-Mt)≥(M0+Mmin)成立，其中，Mt+1表示装有实验液体的加热杯14放置于加热器13后的重量；
Mt表示未将加热杯14放置于加热器13上的重量；
M0表示加热杯14的重量；
Mmax表示装入加热杯14中的实验液体的预设最大量阈值；
Mmin表示装入加热杯14中的实验液体的预设最小量阈值；
则关闭箱盖2；
若(M0+Mmax)≥(Mt+1-Mt)≥(M0+Mmin)不成立，则包括以下情况：
情况一，(Mt+1-Mt)＜(M0+Mmin)，则提示加热杯14中的实验液体过少，需要向加热杯14中再加入一定量的实验液体；
情况二，(M0+Mmax)＜(Mt+1-Mt)，则提示加热杯14中的实验液体过多，需要将加热杯14中的实验液体移除一定量。
S2，实验验证。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1中包括以下步骤：
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中包括以下步骤：
S21，控制器向驱动电机发送正转驱动信号，则驱动电机正转，升降绳伸长，温度传感器伸入装有实验液体的加热杯14，测量其实验液体温度；当其驱动电机正转圈数等于预设正转圈数阈值，控制器向驱动电机发送停止工作信号，驱动电机停止工作；
S22，控制器向吸气管电磁阀发送开启控制命令，吸气管电磁阀打开，此时吸气管处于导通状态，控制器再向其抽空机9发送工作信号，抽空机9工作，抽出透明箱体3内的空气，抽空机9工作一段时间后，使其成为真空；透明箱体3内成为真空后，控制器向其抽空机9发送停止工作信号，抽空机9停止工作；控制器再向吸气管电磁阀发送关闭控制命令，吸气管电磁阀关闭，此时吸气管处于断开状态；
S23，控制器向加压管电磁阀发送开启控制命令，加压管电磁阀打开，此时加压管处于导通状态，控制器再向其加压机10发送工作信号，加压机10工作，向其透明箱体3内加压，当其压强传感器11检测到透明箱体3内的压强值等于预设压强阈值时；控制器向其加压机10发送停止工作信号，加压机10停止工作；控制器再向加压管电磁阀发送关闭控制命令，加压管电磁阀关闭，此时加压管处于断开状态；
S24，控制器向其加热器13发送工作控制命令，加热器13工作，在显示屏4上实时显示其透明箱体3内的压强值和加热杯14中液体温度值；
S25，改变预设压强阈值，使其预设压强阈值为预设压强第一阈值，预设压强第一阈值大于预设压强第阈值；
控制器向加压管电磁阀发送开启控制命令，加压管电磁阀打开，此时加压管处于导通状态，控制器再向其加压机10发送工作信号，加压机10工作，向其透明箱体3内加压，当其压强传感器11检测到透明箱体3内的压强值等于预设压强第一阈值时；控制器向其加压机10发送停止工作信号，加压机10停止工作；控制器再向加压管电磁阀发送关闭控制命令，加压管电磁阀关闭，此时加压管处于断开状态。实现演示不同预设压强阈值下的沸腾温度值。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括步骤S3，试验整理，具体包括以下步骤：
S31，控制器判断是否接收到实验结束触发信号：
若控制器接收到实验结束触发信号，则执行步骤S32；
若控制器未接收到实验结束触发信号，则执行步骤S24；
S32，控制器向其加热器13发送停止工作控制命令，加热器13停止工作；
S33，控制器向驱动电机发送反转驱动信号，驱动电机反转，带动升降绳缩短，温度传感器上升；当其驱动电机反转圈数等于预设反转圈数阈值，驱动电机停止工作；
S34，控制器向吸气管电磁阀发送开启控制命令，吸气管电磁阀打开，此时吸气管处于导通状态，控制器再向其抽空机9发送工作信号，抽空机9工作，当其压强传感器11检测到透明箱体3内的压强值接近透明箱体3外压强时；控制器向其抽空机9发送停止工作信号，抽空机9停止工作；控制器再向吸气管电磁阀发送关闭控制命令，吸气管电磁阀关闭，此时吸气管处于断开状态；
S35，当其控制器接收到打开箱盖触发信号，箱盖打开。
在本发明的一种优选实施方式中，在打开箱盖2时，还包括验证，验证通过，打开箱盖2。具体包括以下步骤：
S351，通过按钮组5输入待演示实验教师的工号；控制器对输入的工号进行以下操作：
ID＝MD5(MD5(id1)+MD5(id2)+MD5(id3)+…+MD5(idP))，
其中，idp表示输入的工号的第p位；p为小于或者等于P的正整数；P为工号的总位数；
id1表示输入的工号的第1位；
id2表示输入的工号的第2位；
id3表示输入的工号的第3位；……；
idP表示输入的工号的第P位；
+表示字符连接符；
MD5()表示MD5哈希算法；
ID表示得到的工号码；
若存在，则再输入密码；执行步骤S352；
若不存在，则重新输入正确的工号；
S352，控制器对输入的密码进行以下操作：
CD＝MD5(MD5(cd1)+MD5(cd1)+MD5(cd1)+…+MD5(cdQ))，
其中，cdq表示输入的密码的第q位；q为小于或者等于Q的正整数；Q为密码的总位数；
cd1表示输入的密码的第1位；
cd2表示输入的密码的第1位；
cd3表示输入的密码的第1位；……；
cdQ表示输入的密码的第1位；
+表示字符连接符；
MD5()表示MD5哈希算法；
CD表示得到的计算密码；
S353，判断其计算得到的计算密码CD与工号码ID所映射的对应码是否一致：
若计算得到的计算密码CD与工号码ID所映射的对应码一致，则控制器发出打开箱盖触发信号；
若计算得到的计算密码CD与工号码ID所映射的对应码不一致，则重新按照顺序输入工号和密码。确保安全，提升验证安全。
本发明还提供了一种可视化安全试验控制方法的实验装置，如图2所示，该实验装置放置于支撑平台上，该实验装置包括透明箱体3及与所述透明箱体3相铰接用于密闭透明箱体3的箱盖2，在透明箱体3内设置有实验平台12，在实验平台12上设置有用于向加热杯14加热的加热器13，加热杯14放置于加热器13上，在实验平台12上还设置有支撑架6，在支撑架6上设置有可上下升降的用于测量加热杯14中液体温度的温度传感器，以及设置在透明箱体3底部的压强传感器11；在透明箱体3上设置有用于排出透明箱体3内空气的排气口、用于向透明箱体3内加压的加压口和用于操作和显示的操作显示面板；
在透明箱体3的下端还设置有容纳腔，在容纳腔内设置有用于固定安装加压机10的加压机安装座，加压机10固定安装在加压机安装座上，在容纳腔内还设置有用于固定安装抽空机9的抽空机安装座，抽空机9固定安装在空机安装座上，以及还设置在容纳腔内用于固定安装电路板8的电路板安装座，电路板8固定安装在电路板安装座上；
在电路板上设置有控制器，控制器的加热控制端与加热器13的工作端相连，控制器的操作显示数据端与操作显示面板的数据端相连，控制器的温度数据输入端与温度传感器的温度数据输出端相连，压强传感器的压力数据输出端与控制器的压力数据输入端相连，控制器的加压机工作控制端与加压机10的工作控制端相连，加压机10的加压口通过加压管与透明箱体3上的加压口相连；控制器的抽空机工作控制端与抽空机9的工作控制端相连，抽空机9的吸气口通过吸气管与透明箱体3上的排气口相连。在本实施方式中，还包括摄像机7，将摄像机7拍摄的实验过程发送至云端存储。
在本发明的一种优选实施方式中，在加压管上设置有用于通断加压管的加压管电磁阀，加压管电磁阀的启闭控制端与控制器的加压管启闭控制端相连；当其控制器向加压管电磁阀发送开启控制命令，则加压管电磁阀打开，加压管处于导通状态；当其控制器向加压管电磁阀发送关闭控制命令，则加压管电磁阀关闭，加压管处于断开状态；
在吸气管上设置有用于通断吸气管的吸气管电磁阀，吸气管电磁阀的启闭控制端与控制器的吸气管启闭端控制端相连；当其控制器向吸气管电磁阀发送开启控制命令，则吸气管电磁阀打开，吸气管处于导通状态；当其控制器向吸气管电磁阀发送关闭控制命令，则吸气管电磁阀关闭，吸气管处于断开状态。
在本发明的一种优选实施方式中，操作显示面板包括面板，在面板上设置有显示屏4和按钮组5，显示屏4的显示数据端与控制器的显示数据端相连，按钮组5的按钮数据端与控制器的操作数据端相连，在显示屏4上显示加热杯14中液体温度值和透明箱体3的压力值，以及通过按钮组5输入密码来开启箱盖2。在本实施方式中，在透明箱体3和箱盖2间设置有锁紧机构，该锁紧机构为现有技术，当其输入密码验证通过，则锁紧机构打开箱盖2。
在本发明的一种优选实施方式中，在支撑平台上设置有与透明箱体3底部相适应的凹槽空间，将透明箱体3放置于凹槽空间内，可以防止在行走过程中透明箱体3的滑动；
或/和在箱盖2上设置有便于打开箱盖2的提手1；
或/和还包括设置在透明箱体3上的泄压阀；当其透明箱体3内的压强值大于或者等于预设压强阈值，泄压阀自动打开。
在本发明的一种优选实施方式中，在支撑架6内设置有用于固定安装驱动电机的驱动电机安装座，驱动电机固定安装在驱动电机安装座上，驱动电机的驱动旋转轴上设置有绕线盘，升降绳的一端设置在绕线盘上，升降绳的另一端固定有温度传感器和配重物，配重物位于温度传感器的上方；
驱动电机的正反转驱动端与控制器的正反转驱动输出端相连，当其控制器向驱动电机发送正转驱动信号，则驱动电机正转，升降绳伸长，温度传感器下降；当其控制器向驱动电机发送反转驱动信号，则驱动电机反转，升降绳缩短，温度传感器上升。
在本发明的一种优选实施方式中，在实验平台12与透明箱体3底部接触面间设置有称重传感器，称重传感器的承重数据输出端与控制器的称重数据输入端相连，控制器通过称重传感器检测加热杯14是否放置于实验平台12，以及加热杯14中的液体是否足量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种可视化安全试验控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，实验准备；具体包括以下步骤：
S11，打开箱盖；
S12，将装有实验液体的加热杯放置于加热器上；
S13，控制器通称重传感器检测其加热杯是否放置于加热器上：
若(M0+Mmax)≥(Mt+1-Mt)≥(M0+Mmin)成立，其中，Mt+1表示装有实验液体的加热杯放置于加热器后的重量；
Mt表示未将加热杯放置于加热器上的重量；
M0表示加热杯的重量；
Mmax表示装入加热杯中的实验液体的预设最大量阈值；
Mmin表示装入加热杯中的实验液体的预设最小量阈值；
则关闭箱盖；
若(M0+Mmax)≥(Mt+1-Mt)≥(M0+Mmin)不成立，则包括以下情况：
情况一，(Mt+1-Mt)＜(M0+Mmin)，则提示加热杯中的实验液体过少，需要向加热杯中再加入一定量的实验液体；
情况二，(M0+Mmax)＜(Mt+1-Mt)，则提示加热杯中的实验液体过多，需要将加热杯中的实验液体移除一定量；
S2，实验验证。
2.根据权利要求1所述的可视化安全试验控制方法，其特征在于，在步骤S2中包括以下步骤：
S21，控制器向驱动电机发送正转驱动信号，则驱动电机正转，升降绳伸长，温度传感器伸入装有实验液体的加热杯，测量其实验液体温度；
S22，控制器向吸气管电磁阀发送开启控制命令，吸气管电磁阀打开，此时吸气管处于导通状态，控制器再向其抽空机发送工作信号，抽空机工作，抽出透明箱体内的空气，使其成为真空；抽空机工作一段时间后，控制器向其抽空机发送停止工作信号，抽空机停止工作；控制器再向吸气管电磁阀发送关闭控制命令，吸气管电磁阀关闭，此时吸气管处于断开状态；
S23，控制器向加压管电磁阀发送开启控制命令，加压管电磁阀打开，此时加压管处于导通状态，控制器再向其加压机发送工作信号，加压机工作，向其透明箱体内加压，当其压强传感器检测到透明箱体内的压强值等于预设压强阈值时；控制器向其加压机发送停止工作信号，加压机停止工作；控制器再向加压管电磁阀发送关闭控制命令，加压管电磁阀关闭，此时加压管处于断开状态；
S24，控制器向其加热器发送工作控制命令，加热器工作，在显示屏上实时显示其透明箱体内的压强值和加热杯中液体温度值。
3.根据权利要求1所述的可视化安全试验控制方法，其特征在于，还包括步骤S3，试验整理，具体包括以下步骤：
S31，控制器判断是否接收到实验结束触发信号：
若控制器接收到实验结束触发信号，则执行步骤S32；
若控制器未接收到实验结束触发信号，则执行步骤S24；
S32，控制器向其加热器发送停止工作控制命令，加热器停止工作；
S33，控制器向驱动电机发送反转驱动信号，驱动电机反转，带动升降绳缩短，温度传感器上升；当其驱动电机反转圈数等于预设反转圈数阈值，驱动电机停止工作；
S34，控制器向吸气管电磁阀发送开启控制命令，吸气管电磁阀打开，此时吸气管处于导通状态，控制器再向其抽空机发送工作信号，抽空机工作，当其压强传感器检测到透明箱体内的压强值接近透明箱体外压强时；控制器向其抽空机发送停止工作信号，抽空机停止工作；控制器再向吸气管电磁阀发送关闭控制命令，吸气管电磁阀关闭，此时吸气管处于断开状态；
S35，当其控制器接收到打开箱盖触发信号，箱盖打开。
4.根据权利要求1所述的可视化安全试验控制方法，其特征在于，在步骤S11中，在打开箱盖时，还包括验证，验证通过，打开箱盖。
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